突破性的类人生物打印皮肤能更好、更快地愈合伤口

突破性的类人生物打印皮肤能更好、更快地愈合伤口新型生物打印皮肤可复制人类皮肤的层次和厚度图/维克森林再生医学研究所领衔作者、维克森林再生医学研究所（WFIRM）所长安东尼-阿塔拉（AnthonyAtala）博士说。"研究结果表明，制造全厚度人体生物工程皮肤是可能的，而且能促进更快的愈合和更自然的外观效果"。打印出来的皮肤具有角质形成细胞、真皮成纤维细胞、脂肪细胞、黑色素细胞、毛囊真皮乳头细胞和真皮微血管内皮细胞，复制了真实的皮肤，有三层：薄薄的保护性外表皮层、中间的纤维和支撑性真皮层以及底部的脂肪真皮下层。当移植到小鼠伤口上时，打印出来的皮肤形成了血管和皮肤纹路，并显示出正常的组织发育。结果是伤口愈合更快，皮肤收缩更少，胶原蛋白生成更多，从而减少了疤痕。通过细胞特异性染色，WFIRM团队确认了生物打印细胞在愈合过程中与再生皮肤的成功融合。随后，研究人员使用了一个更大的5厘米x5厘米（2英寸x2英寸）生物打印猪皮肤移植物来覆盖猪模型上的全厚伤口。结果表明，猪皮肤移植后的伤口愈合良好，胶原蛋白生成增加，皮肤收缩和纤维化（或疤痕）减少。由于从身体其他部位获取大量皮肤的风险很大，而且条件有限，因此较大面积的自体皮肤移植的成功为人类治疗带来了巨大希望。实验室制备皮肤是一个不断增长的医学研究领域，公司也希望用它来测试产品，而不是使用动物。但这是首次生产出如此复杂和厚度的产品，并在临床前研究中显示伤口完全愈合。研究小组现在希望能将其用于人体研究。这项研究发表在《科学转化医学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1388145.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1388145.htm

科学家实现利用脂肪组织进行3D生物打印

科学家实现利用脂肪组织进行3D生物打印一种使用脂肪组织的新型3D生物打印方法可以打印分层的活体皮肤和毛囊，有望改善重建手术和毛发生长治疗的效果。这项专利技术在老鼠身上进行了成功的测试，可以彻底改变治疗皮肤损伤和增强美容手术的方法。该团队的研究结果发表在《生物活性材料》上。美国专利商标局于二月份授予该团队一项在本研究中开发和使用的生物打印技术的专利。宾夕法尼亚州立大学工程科学与力学、生物医学工程和神经外科教授易卜拉欣·T·奥兹博拉特(IbrahimT.Ozbolat)表示：“用于纠正因受伤或疾病而造成的面部或头部创伤的重建手术通常并不完美，会导致疤痕或永久性脱发。通过这项工作，我们证明了生物打印的全层皮肤具有在老鼠身上生长毛发的潜力。这距离实现更自然、更美观的人类头部和面部重建又近了一步。”他领导了开展这项工作的国际合作。虽然科学家之前已经对薄层皮肤进行了3D生物打印，但Ozbolat和他的团队是第一个在术中打印多个皮肤层（包括最底层或皮下组织）的完整生命系统的。研究人员表示，术中指的是在手术期间打印组织的能力，这意味着该方法可用于更立即、无缝地修复受损皮肤。顶层——作为可见皮肤的表皮在中间层的支撑下自行形成，因此不需要打印。皮下组织由结缔组织和脂肪组成，为头骨提供结构和支撑。宾夕法尼亚州立大学博士后研究员MijiYeo检查3D打印机上的生物墨盒，该打印机专为术中打印皮肤层而开发。图片来源：米歇尔·比克斯比/宾夕法尼亚州立大学“皮下组织直接参与干细胞变成脂肪的过程，”奥兹博拉特说。“这个过程对于包括伤口愈合在内的几个重要过程至关重要。它还在毛囊循环中发挥作用，特别是促进头发生长。”皮肤生物打印的突破研究人员首先从宾夕法尼亚州立大学健康米尔顿·赫尔希医疗中心接受手术的患者身上获取人体脂肪或脂肪组织。合作者迪诺·J·拉夫尼克(DinoJ.Ravnic)是宾夕法尼亚州立大学医学院整形外科系的外科副教授，他带领他的实验室获得了用于提取细胞外基质的脂肪——细胞外基质是分子和蛋白质的网络，为细胞提供结构和稳定性。组织——制造生物墨水的一种成分。Ravnic的团队还从脂肪组织中获得了干细胞，如果提供正确的环境，干细胞有可能成熟为几种不同的细胞类型，从而制造另一种生物墨水成分。每个组件都被加载到生物打印机的三个隔室之一中。第三个隔室充满了凝血溶液，有助于其他成分正确地结合到受伤部位。“这三个隔室使我们能够在精确控制下共同打印基质-纤维蛋白原混合物和干细胞，”Ozbolat说。“我们直接打印到损伤部位，目标是形成皮下组织，这有助于伤口愈合、毛囊生成、温度调节等。”他们获得了皮下组织和真皮层，表皮在两周内自行形成。“我们在大鼠身上进行了三组研究，以更好地了解脂肪基质的作用，我们发现基质和干细胞的共同传递对于皮下组织的形成至关重要，”Ozbolat说。“它不能仅对细胞或基质有效地起作用——它必须同时起作用。”他们还发现皮下组织含有向下生长，这是早期毛囊形成的初始阶段。研究人员表示，虽然脂肪细胞不直接参与毛囊的细胞结构，但它们参与毛囊的调节和维护。“在我们的实验中，脂肪细胞可能改变了细胞外基质，以更有利于向下生长的形成，”奥兹博拉特说。“我们正在努力推进这一目标，以控制密度、方向性和生长的方式使毛囊成熟。”奥兹博拉特表示，在创伤的受伤或患病部位精确生长毛发的能力可能会限制自然重建手术的表现。他说这项工作提供了一条“充满希望的前进道路”，特别是与他实验室的其他项目相结合，包括打印骨骼和研究如何匹配各种肤色的色素沉着。“我们相信这可以应用于皮肤科、毛发移植以及整形和重建手术——它可能会带来更加美观的结果，”奥兹博拉特说。“凭借全自动生物打印能力和临床级兼容材料，这项技术可能会对精确重建皮肤的临床转化产生重大影响。”编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423855.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1423855.htm

新研究将角蛋白微球作为一种安全有效的生发疗法的潜在应用

新研究将角蛋白微球作为一种安全有效的生发疗法的潜在应用我们自身也会产生这种蛋白质，其作用是一样的，即保持头发、皮肤和指甲的健康和强壮。鉴于角蛋白的生物相容性，人们已经探索将其作为抗癌、抗菌和伤口愈合药物的载体。皮肤的表层（表皮）是渗透的屏障，这既是好事也是坏事。表皮层是抵御病原体和化学物质的屏障，同时也能阻止治疗药物进入。而毛囊则是进入皮肤深层的潜在途径。在一项新研究中，日本筑波大学的研究人员创造了一种由水溶性角蛋白小球组成的凝胶，这种凝胶可以穿透毛囊让小鼠重新长出头发。皮肤解剖毛囊基部有负责调节毛发生长的真皮乳头细胞微球是一种从有机或无机来源提取的纳米球形颗粒，已显示出通过毛囊向皮肤输送治疗药物的潜力。在目前的研究中，研究人员合成了水溶性角蛋白三维微球。与水接触后，微球膨胀，形成凝胶。七周大的雄性小鼠用脱毛膏拔掉了背部的一部分毛发。它们被分成几组，分别接受米诺地尔（一种用于治疗模式性脱发的药物）、角蛋白、微球角蛋白或水的治疗，在无毛部位局部涂抹20天。每天对小鼠进行监测，并在第0天、第10天和第20天拍摄照片。收集所有组中经过处理的皮肤，以分析其基因表达。在角蛋白微球处理组中，毛发在处理后第二天开始重新生长，随后生长速度加快。这种效果与米诺地尔治疗小鼠的效果相似。角蛋白处理组的毛发再生不如角蛋白微球处理组明显。分析表明，角蛋白微球组中上调的基因主要与调节毛囊发育等皮肤功能有关。参与应激反应、组织发育和维持皮肤稳定的基因的表达也有所增加。角蛋白微球处理触发了干细胞相关基因，激活了毛发生长途径和毛囊发育。与对照组相比，角蛋白微球还能明显减少促炎标记物的表达。综合考虑这些因素，角蛋白微球疗法在促进毛囊生长阶段的同时，还具有抗炎活性。所有治疗组的小鼠图/贝贾维等人随后，研究人员在调节毛囊生长的人类毛囊细胞--真皮乳头细胞上对微球进行了测试。结果表明，微球可被表皮吸收，到达真皮乳头细胞，激活这些细胞及其相关的毛发生长标记。研究发现，微球对细胞无毒。"研究人员说："我们观察到，微球治疗成功穿透表皮各层，到达真皮乳头，并显著激活了与毛发生长相关的标记物。"这些研究结果表明，微球角蛋白能刺激毛发生长过程，并进一步增强皮肤各层之间的相互作用"。研究人员说，他们的角蛋白微球有可能推动药物输送方法的发展，应用于皮肤和毛发相关的研究和疾病。进一步的研究将探索微球角蛋白作为靶向给药和载体系统治疗毛囊相关疾病的具体方法。这项研究发表在《ACS应用生物材料》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422268.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1422268.htm

新研发的磁性凝胶通过锻炼皮肤细胞 使伤口愈合速度提高两倍

新研发的磁性凝胶通过锻炼皮肤细胞使伤口愈合速度提高两倍左起：LeZhicheng博士与液态磁性凝胶样品，AndyTay助教与预装凝胶的绷带，寿宇峰博士与磁刺激装置图/新加坡国立大学糖尿病足溃疡患者通常会被告知不要在伤口上施加任何重量，因为这样做会杀死脆弱的新生皮肤细胞，从而阻碍伤口愈合。尽管如此，对皮肤的一些机械刺激会促使新的皮肤细胞生长，从而帮助伤口愈合。这种情况有点矛盾，因此新加坡国立大学的科学家们创造了这种特殊的水凝胶。新研发的材料含有微小的磁性颗粒和两种经美国食品及药物管理局批准的皮肤细胞：角质细胞和成纤维细胞，前者在皮肤修复中发挥关键作用，后者则在皮肤中形成结缔组织。当伤口部位暴露在外部设备产生的动态磁场中时，磁性微粒会做出反应，四处移动，但不会太剧烈，细胞也会随之移动。这些细胞与患者自身的皮肤细胞相互作用，本质上是对它们进行温和而有效的锻炼。将受伤的脚放入磁刺激装置中进行两到三个小时的治疗新加坡国立大学在对小鼠进行的测试中，凝胶疗法使真皮成纤维细胞（皮肤细胞的主要类型）的生长率提高了约240%，而且使其胶原蛋白的生成率提高了一倍多。治疗还改善了角质细胞和其他细胞之间的交流，促进了伤口处新血管的生长。"磁响应水凝胶与无线磁诱导动态机械刺激相结合，解决了伤口愈合中的基本难题，"有关这项研究的《先进材料》论文的共同第一作者寿宇峰博士说。"这些原理和我们技术的适应性，以及它对病人的普遍易用性，意味着它可以应用于改善糖尿病以外的各种情况下的伤口愈合，包括烧伤和慢性非糖尿病溃疡。"参与这项研究的还有南洋理工大学、中山大学、武汉理工大学和科学技术研究署的科学家。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391097.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1391097.htm

这张由由活体皮肤制成的微笑机器人脸看着令人有些不安

这张由由活体皮肤制成的微笑机器人脸看着令人有些不安但是，在某些情况下，亿万年进化所产生的巧妙机械很可能比人造皮肤（也在不断发展中）或更简单的表面更好。然而，这种活体组织表面将如何附着在机器人肢体或"面部"的机械基础上？在人类和其他动物身上，有一个韧带网络将皮肤固定在下层肌肉和组织上。我发现这种方法非常有效。东京大学和哈佛大学的研究人员想测试一下，他们是否能创造出这样一种版本，让活体皮肤既能紧贴人造基底，又能在不同方向上进行操作，而不会出现撕裂或意外变形。他们的"真皮等效"效果如何？一起来评判吧：当然，现在看来这很可怕，但它并不是为了逼真或美观，只是为了说明一种将活体组织附着到机器人底盘上的潜在方法。是的，这正是终结者T-100模型所具有的功能，但我们还是不要想太多了。除了潜入过去摧毁人类的未来之外，披着皮肤的机器人还能做各种有用的事情。正如他们所说的那样，"培养皮肤"可以自我愈合，携带与我们的皮肤一样的生物传感器，提供灵敏的触感，还可以在医疗或人际交往方面发挥作用。但前提是，它能在皮肤上保持活力，并能像我们日常使用皮肤时那样随意移动。这就是本文想要展示的部分内容：一种可用于脸部或作为脸部的附着和操纵工作方法。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1436113.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1436113.htm

研究表明毛囊移植有消除疤痕的作用

研究表明毛囊移植有消除疤痕的作用伦敦帝国学院的科学家们开始进一步研究，观察毛囊移植是否能减少或消除现有的疤痕。他们与西班牙费尔南多-佩索阿-加那利大学的弗朗西斯科-希门尼斯博士合作，将毛囊移植到三个人类测试对象的头皮上的成熟疤痕。这些疤痕是正常营养性的，这是最常见的类型。移植前，研究人员立即对三毫米厚的疤痕组织样本进行了分析，然后在两个月、四个月和六个月后再次进行分析。结果发现，不仅毛囊继续产生毛发，而且它们还"激发了疤痕中深刻的结构和基因转变，使之朝着健康、未受伤害的皮肤的方向发展"。更具体地说，疤痕组织中促进血管和正常皮肤细胞生长的基因比以前表达得更多，而促进疤痕形成的基因则表达得更少。结果，四个月后，该组织中的血管数量几乎与健康皮肤的血管数量一致。此外，六个月后，疤痕的表皮（即皮肤的最外层）的厚度增加了一倍，使其与未受伤害的皮肤的更坚韧的表皮一样厚。但与此同时，疤痕组织内的胶原纤维密度降低，使其变得更柔软、更有弹性。这些都是重要的考虑因素，因为疤痕组织通常比正常皮肤更薄--使其更容易受到伤害--而且也不太灵活，可能会阻碍运动。治疗后的疤痕孕育着新的细胞和血管，恢复了健康的胶原蛋白模式，甚至表达了在健康的无疤痕皮肤中发现的基因。当然，在治疗头皮以外区域的疤痕时，新的毛发生长可能并不理想。考虑到这一事实，科学家们现在正试图更好地了解是什么机制在起作用，希望能够在不需要实际毛囊移植的情况下复制减少疤痕的效果。首席科学家克莱尔-希金斯博士说："结疤后，皮肤从未真正恢复其受伤前的功能，而且直到现在，所有重塑疤痕的努力都产生了糟糕的效果。我们的发现为令人兴奋的新疗法奠定了基础，这些疗法可以使疤痕恢复活力，恢复健康皮肤的功能"。有关这项研究的论文最近发表在《npj再生医学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1338421.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1338421.htm